Роль хеморецепторов в регуляции дыхания
Контроль за нормальным содержанием во внутренней среде организма О2, СО2 и рН осуществляется периферическими и центральными хеморецепторами. Адекватным раздражителем для периферических хеморецепторов является уменьшение напряжение О2 артериальной крови, но в большей степени увеличение напряжение СО2 и уменьшение рН, а для центральных хеморецепторов – увеличение концентрации Н+ во внеклеточной жидкости мозга и напряжения СО2.
Периферические (артериальные) хеморецепторы находятся в основном в каротидных тельцах, расположенных в области бифуркации общих сонных артерий, и аортальных тельцах, находящихся в верхней и нижней частях дуги аорты. Сигналы от хеморецепторов аорты поступают по аортальной ветви блуждающего нерва, а от хеморецепторов каротидного синуса - по каротидной ветви языкоглоточного нерва (нерв Геринга) к дорсальной группе дыхательных нейронов продолговатого мозга. Более важную роль в возбуждении ДЦ играют хеморецепторы каротидного синуса.
Центральные (медуллярные) хеморецепторычувствительны к изменению концентрации Н+ межклеточной мозговой жидкости. Они постоянно стимулируются Н+, концентрация которых зависит от напряжения СО2 в крови. При увеличении ионов Н+ и напряжения СО2 увеличивается активность нейронов ДЦ продолговатого мозга, растет вентиляция легких, и дыхание становится более глубоким. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алкалоз тормозят центральные хеморецепторы. Центральные хеморецепторы позднее реагируют на изменения газов крови, но возбудившись, обеспечивают прирост вентиляции на 60-80 %.
|
|
|
Отклонения, вызванные изменениями обмена веществ или состава дыхательного воздуха, приводят к изменению активности дыхательных мышц и альвеолярной вентиляции, возвращая значения напряжения О2, СО2 и рН к их должному уровню (приспособительная реакция) (рис.15).
Рис.15. Роль хеморецепторов в регуляции дыхания.
Таким образом, главная цель регуляции дыхания состоит в том, чтобы легочная вентиляция соответствовала метаболическим потребностям организма. Так, при физической нагрузке требуется больше кислорода, соответственно должен возрасти объем дыхания.
Дыхательные нейроны продолговатого мозга
Дыхательный центр (ДЦ) – совокупность нейронов специфических (дыхательных) ядер продолговатого мозга, способных генерировать дыхательный ритм. В продолговатом мозге имеется 2 скопления дыхательных нейронов: одно из них находится в дорсальной части, недалеко от одиночного ядра – дорсальная дыхательная группа (ДДГ), другое расположено вентральнее, вблизи от двойного ядра – вентральная дыхательная группа (ВДГ), где локализованы центры вдоха и выдоха.
|
|
|
В дорсальном ядре были обнаружены два класса нейронов: инспираторные нейроны типа Iα и Iβ. При акте вдоха возбуждаются оба класса этих нейронов, но выполняют разные задачи:
• инспираторные Iα-нейроны активируют α-мотонейроны диафрагмальной мышцы, и, одновременно, посылают сигналы к инспираторным нейронам вентрального дыхательного ядра, которые в свою очередь, возбуждают α-мотонейроны скелетных дыхательных мышц;
• инспираторные Iβ-нейроны, возможно с помощью вставочных нейронов, запускают процесс торможения Iα-нейронов.
В вентральном ядре были обнаружены два типа нейронов – инспираторные (от них возбуждение идет к альфа-мотонейронам скелетной дыхательной мускулатуры) и экспираторные (активируют экспираторные скелетные мышцы). Среди них были выделены следующие виды нейронов:
1. «ранние» инспираторные – активны в начале фазы вдоха (инспирации);
2. «поздние» инспираторные –активны в конце вдоха;
3. «полные» инспираторные – активны в течение всего вдоха;
4. постинспираторные – максимальный разряд в начале выдоха;
5. экспираторные – активны во вторую фазу выдоха;
6. преинспираторные – активны перед вдохом. Они выключают активную экспирацию (выдох).
Нейроны экспираторного и инспираторного отделов дыхательного центра функционально неоднородны, контролируют разные фазы дыхательного цикла и работают ритмически.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1159; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!